Revolutionaire methode onthult zuurheid van ionische vloeistoffen met Raman-spectroscopie

AmsterdamWetenschappers van de Universiteit van Luik hebben voor het eerst Raman-spectroscopie gebruikt om de zuurgraad van ionische vloeistoffen te meten. Deze ontdekking laat zien dat deze vloeistoffen extreem zuur zijn, veel zuurder dan water. Omdat traditionele pH-tests niet werken voor ionische vloeistoffen, gebruikten de wetenschappers een andere methode genaamd Hammett-zuurfuncties.

Ionische vloeistoffen zijn zouten die vloeibaar blijven bij kamertemperatuur. Ze binden protonen niet sterk, waardoor deze protonen actiever en zuurder worden. Traditionele methoden zoals UV-Visible spectroscopie vereisen heldere media en gekleurde indicatoren. Deze indicatoren kunnen echter reageren met ionische vloeistoffen en onnauwkeurige resultaten geven.

Waarom Raman-spectroscopie superieur is:

• Werkt door ondoorzichtige materialen heen
• Geen gekleurde indicatoren nodig
• Vermindert mogelijke fouten

Aurélie Rensonnet, onderzoeker aan de Universiteit van Luik, verklaarde dat uit hun Raman-spectroscopietesten bleek dat ze de zuurgraad van de onderzochte ionische vloeistoffen konden bepalen. Deze techniek draagt ook bij aan het begrijpen van hoe zuur chemische reacties beïnvloedt en pH-afhankelijke processen in deze complexe oplossingen.

Hun onderzoek richtte zich op drie ionische vloeistoffen die geen water bevatten en de chemische stof 1-n-alkyl-3-methylimidazolium met het bistriflimide-anion bevatten. In tegenstelling tot UV-Visible spectroscopie biedt Ramanspectroscopie aanzienlijke voordelen omdat het niet vereist dat het monster volledig helder is of gekleurde markeringen heeft.

Lees ook:

Vandaag · 03:39

De geheimen onder het oppervlak van Uranus en Neptunus onthuld: gelaagde mysteries ontdekt

Ionische vloeistoffen kunnen zuur-gedreven reacties verbeteren, fungeren als stabiele elektrolyten in batterijen, en helpen bij het afbreken van biomassa-afval voor hergebruik. Het nauwkeurig meten van hun zuurgraad kan tot vele industriële toepassingen leiden.

Cédric Malherbe, een van de auteurs, legde uit dat het begrijpen van de hoge zuurgraad van ionische vloeistoffen essentieel is voor hun toepassing. Deze studie introduceert nieuwe methoden om zuurgraad te meten, die zowel onderzoekers als de industrie ten goede zullen komen.

De bevindingen helpen onderzoekers om de benodigde energie te meten voor het verplaatsen van protonen van water naar ionische vloeistoffen. Deze meting kan vergeleken worden met computermodellen, wat een nuttige methode biedt om deze complexe stoffen te bestuderen.

Deze nieuwe methode overwint eerdere beperkingen en maakt nauwkeurigere metingen van zuurgraad in ionische vloeistoffen mogelijk. Hierdoor verkrijgen we een beter inzicht in zuur-gevoelige chemische reacties en ontstaan er nieuwe mogelijkheden om pH-gevoelige processen in real-time te bestuderen. Deze vooruitgang belooft aanzienlijke vorderingen in de chemie van ionische oplosmiddelen en kan leiden tot diverse industriële toepassingen.